Karakteristike citocinov, vrste, funkcije, primeri

The citokini tudi citokini So protein ali topni signalni glikoproteini, ki jih proizvajajo različne vrste celic v telesu, zlasti celice imunskega sistema, kot so levkociti: nevtrofili, monociti, makrofagi in limfociti (B celice in T celice).

Za razliko od drugih sindikalnih dejavnikov do posebnih receptorjev, ki sprožijo dolg in zapleteni slap.

Struktura rekombinantnega citokina ljudi znanega interferona alfa (vir: Nevit Dilmen [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/)] prek Wikimedia Commons)

Ti topni faktorji se vežejo na receptorje, ki neposredno aktivirajo beljakovine, ki imajo neposredne funkcije pri transkripciji genov, saj lahko vstopijo v jedro in spodbudijo transkripcijo določenega niza genov.

Prve citokine so odkrili pred več kot 60 leti. Vendar je bila molekularna karakterizacija mnogih od njih precej posteriorna. Nevronski rastni faktor, interferon in interlevcin 1 (IL-1) so bili prvi opisani citokini.

Ime "citoquina" je splošen izraz, vendar se v literaturi razlikujejo glede na celico, ki jih proizvaja. Tako obstajajo limfocini (ki jih proizvajajo limfociti), monocini (proizvajajo monociti), interlevkini (ki jih proizvaja levkocit in deluje na druge levkocite) itd.

Še posebej so obilni pri živalih z vretenčarji, vendar je bil njihov obstoj določen pri nekaterih nevretenčarjih. Na primer v telesu sesalca imajo lahko aditivne, sinergistične, antagonistične funkcije med seboj ali se lahko celo aktivirajo.

Lahko imajo samosocialno dejanje, torej delujejo na isto celico, ki jih proizvaja; ali parakrin, kar pomeni, da jih proizvaja vrsta celic in delujejo na druge okoli njih.

[TOC]

Značilnosti in struktura

Vsi citokini so "pleiotropni", torej imajo več funkcij v več kot eni vrsti celice. To je zato, ker se receptorji, ki se odzivajo na te beljakovine, izražajo v različnih vrstah celic.

Ugotovljeno je bilo, da med številnimi obstaja nekaj funkcionalnega odpuščanja, saj ima lahko več vrst citokinov konvergentne biološke učinke, in navedeno je, da je to povezano s podobnostmi zaporedja v njihovih receptorjih.

Kot mnogi glasniki v procesih celičnih signalizacije imajo tudi citokini močna dejanja pri zelo nizkih koncentracijah, tako nizki, da so lahko v nanomolarnem in femtomolarnem območju zahvaljujoč dejstvu, da so njihovi receptorji izredno povezani z njimi.

Nekateri citokini izvajajo svoje funkcije kot del "slapa" citokinov. Se pravi, običajno je, da delujejo v sinergiji in njegova regulacija je pogosto odvisna od drugih zaviralnih citokinov in dodatnih regulativnih dejavnikov.

Ekspresija genov, ki kodirajo citokine

Nekateri citokini izvirajo iz konstitutivnih ekspresijskih genov, saj je na primer treba vzdrževati stalno hematopoetsko raven.

Vam lahko služi: GLUT1: Značilnosti, struktura, funkcije

Nekateri od teh beljakovin s konstitutivno ekspresijo so eritropoetin, interlevcin 6 (IL-6) in nekateri dejavniki za stimulacijo celičnih kolonij, ki prispevajo k diferenciaciji številnih belih celic.

Drugi citokini so vnaprej integrirani in shranjeni, kot so citosolna zrnca, membranske beljakovine ali zapleteni z Unionskimi beljakovinami na celično površino ali zunajcelični matriks.

Številni molekularni dražljaji pozitivno uravnavajo ekspresijo genov, ki kodirajo citokine. Obstaja nekaj teh molekul, ki povečujejo gensko ekspresijo drugih citokinov, poleg tega pa je tudi veliko, ki imajo zaviralne funkcije, ki omejujejo delovanje drugih citokinov.

Nadzor obdelave

Funkcija citokinov nadzoruje tudi obdelava predhodnih oblik teh beljakovin. Mnogi od njih so sprva proizvedeni kot celoviti aktivni membranski proteini, ki zaslužijo proteolitični clivaje, da postanejo topni dejavniki.

Primer citokinov pod to vrsto proizvodnega nadzora je faktor rasti EGF epidermalne rasti (angleščina "InPidermalna GVrst FIgralec "), Faktor rasti tumorja TGF (angleščina "TUmoralno GVrst FIgralec "), Interleucin 1β (IL-1β) in faktor nekroze tumorja TNFα (angleščina "Tumor NEcroza Figralec ").

Drugi citokini se izločajo kot neaktivni predhodniki, ki jih je treba encimeatsko preganjati, da se aktivirajo, nekateri encimi, ki so odgovorni za to obdelavo nekaterih citokinov, vključujejo beljakovine družine cisteín proteaze.

Strukturne splošnosti

Citokini imajo lahko zelo spremenljive uteži, toliko, da je bil obseg opredeljen med približno 6 kDa in 70 kDa.

Ti proteini imajo izjemno spremenljive strukture, ki jih je mogoče sestaviti iz alfa propelerjev, kompleksne strukture β-plošč vzporedne ali antiparalle, itd.

Fantje

Obstaja več vrst citokinskih družin in število še naprej raste glede na veliko raznolikost beljakovin s funkcijami in lastnostmi, podobnimi njih, ki jih vsak dan odkrijemo v znanstvenem svetu.

Njegova nomenklatura je iz katerega koli sistematičnega odnosa, saj njegova identifikacija temelji na različnih parametrih: izvoru, začetnem biološkem testu, ki ga je med drugim opredelil, in njegove funkcije.

Trenutno soglasje za razvrstitev citokinov v bistvu temelji na strukturi njihovih beljakovin, ki jih vsebuje majhno število družin z zelo ohranjenimi značilnostmi. Tako obstaja šest družin citokinskih receptorjev, ki so razvrščene v skladu s podobnostmi v zaporedju njihovih citosolnih delov:

1. Receptorji tipa I (hematopoetinski receptorji): vključujejo interlevkinske citokine 6R in 12 R (IL-6R in IL-12) in druge dejavnike, ki sodelujejo pri spodbujanju tvorbe debelega črevesa celic. Vplivajo na aktivacijo celic B in T.
2. Receptorji tipa II (receptorji interferona): Ti citokini imajo protivirusne funkcije, receptorji pa so povezani s fibronektinskim proteinom.
3. TNF receptorji (faktor nekroze tumorja, angleščina "TUmar NEcroza Figralec "): So "pro -vnetni" citokini, med katerimi so dejavniki, znani kot p55 TNFR, CD30, CD27, DR3, DR4 in drugi.
4. Receptorji za cestninjenje/IL-1: V tej družini so številni vnetni interlevkini in njihovi receptorji imajo običajno bogata območja levcinov v svojih zunajceličnih segmentih.
5. Receptorji tirozin kinaze: V tej družini je veliko citokinov s funkcijami rastnih faktorjev, kot so faktorji rasti tumorja (TGF) in drugi proteini, ki spodbujajo celične kolonije.
6. Chemioquine receptorji: Citokini te družine imajo v bistvu kemotaktične funkcije, njegovi receptorji pa imajo več kot 6 transmembranskih segmentov.

Lahko vam služi: binarna dvobarvna ali cepiva

Citocinski receptorji so lahko topni ali se pritrdijo na membrano. Topni receptorji lahko uravnavajo aktivnost teh beljakovin, ki v signalnem procesu delujejo kot agonisti ali antagonisti.

Številni citokini uporabljajo topne receptorje, vključno z različnimi vrstami interlevkov (IL), nevronskih rastnih faktorjev (NGF), faktorji rasti tumorja (TGF) in drugimi.

Funkcije

Pomembno si je zapomniti, da citokini delujejo kot kemični glasniki med celicami, vendar ne ravno tako kot molekularni efektorji, saj so potrebni za aktiviranje ali zaviranje funkcije specifičnih efektorjev.

Ena od funkcionalnih značilnosti, ki "združujejo" med citokini, je njihova udeležba v obrambi telesa, ki je povzeta kot "regulacija imunskega sistema", kar je še posebej pomembno za sesalce in številne druge živali.

Sodelujejo pri nadzoru hematopoetskega razvoja, v medceličnih komunikacijskih procesih in odzivih agencije proti nalezljivim povzročiteljem in vnetnim dražljajem.

Ker jih običajno najdemo pri nizkih koncentracijah, se kvantifikacija koncentracije citokinov v tkivih ali v telesnih tekočinah uporablja kot biomarker za napovedovanje napredka bolezni in spremljanje učinkov zdravil, ki jih dajejo bolnim bolnikom.

Na splošno se uporabljajo kot označevalci vnetnih bolezni, med katerimi so zavrnitve vsadkov, sepse Alzheimer, poškodbe jeter itd.

Kje so?

Večino citokinov izločajo celice. Druge se lahko izrazijo v plazemski membrani in obstajajo nekateri, ki ostajajo v tistem, kar bi lahko obravnavali kot "rezervo" v prostoru, ki ga razume zunajcelični matrik.

Kako delujejo?

Citokini imajo, kot že omenjeno In vivo ki so odvisne od okolja, kjer jih najdemo. Njegovo delovanje se zgodi s signalnimi slapovi in ​​interakcijami, ki vključujejo druge citokine in druge dejavnike različnih kemičnih narave.

Vam lahko služi: Promocito: Morfologija, identifikacija, patologije

Običajno sodelujejo v interakciji s sprejemnikom, ki ima beli protein, ki se aktivira ali zavira po njegovi povezavi, kar lahko neposredno ali posredno deluje kot transkripcijski faktor določenih genov.

Primeri nekaterih citokinov

IL-1 tudi Interleucin 1

Znan je tudi kot faktor aktivacije limfocitov (LAF), endogeni pirogen (EP), endogeni mediator levkocitov (LEM), faktor katabolina ali mononuklearnih celic (MCF).

Ima veliko bioloških funkcij pri številnih vrstah celic, ki poudarja B celice, T in monocite. Inducira hipotenzijo, vročino, izgubo uteži in druge odgovore. Izločajo ga monociti, tkivni makrofagi, Langerhansove celice, dendritične celice, limfoidne celice in številne druge.

IL-3

Ima druge poimenovanja kot faktor rasti mastocitov (MCG), faktor stimulacije debelega črevesa (Multi-CSF), faktor rasti hematopoetskih celic (HCGF) in druge.

Ima transcendentalne funkcije pri stimulaciji tvorbe kolonij eritrocitov, megakariocitov, nevtrofilcev, eozinofilov, bazofilov, mastocitov in drugih monocitskih celic.

Sintetizira se predvsem z aktiviranimi T -celicami, mastociti in eozinofili.

Angiosotatin

Izhaja iz plazminogena in je zaviralni citokin angiogeneze, ki mu daje funkcije kot močan blokator neovaskularizacije in rast tumorskih metastaz In vivo. Ustvarja ga proteolitični klivaji plazminogena, ki ga posreduje prisotnost raka.

Epidermalni faktor rasti

Deluje v stimulaciji rasti epitelijskih celic, pospeši izhod zob in odpiranje oči pri miših. Poleg tega deluje v inhibiciji izločanja želodčne kisline in sodeluje pri celjenju ran.

Reference

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Bistvena celična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Dinarello, c. (2000). Vnetni citokini. Skrinja, 118(2), 503–508.
3. Fitzgerald, k., O'Neill, l., Prestava, a., & Callard, r. (2001). Citokinska dejstva (2. izd.). Duendee, Škotska: Serija Academic Press Factsbook.
4. Keelan, j. Do., Blumenstein, m., Helliwell, r. J. Do., Sato, t. Do., Marvin, k. W., & Mitchell, m. D. (2003). Citokini, prostaglandini in porod - pregled. Posteljica, 17, S33-S46.
5. Stenken, J. Do., & Postchenrider, do. J. (2015). Bioanalitična kemija citokinov- pregled. Analytica chimica acta, 1, 95-115.
6. Vilcek, J., & Feldmann, m. (2004). Zgodovinski pregled: Citokini kot terapevti in cilji terapevtikov. Trendi farmakoloških znanosti, 25(4), 201–209.
7. Zhang, J., & An, j. (2007). Citokini, vnetja in bolečine. Int. Anesteziol. Klinika., Štiri. Pet(2), 27–37.